Tá Líonra Rialála MiRNA-mRNA bainteach le Freagra Trasphlandúcháin i nGéarghortú Duán
Mar 21, 2022
Duan Guo1,2†, Yu Fan3†, Ji‑Rong Yue4*agus Tao Lín3*
Déan teagmháil le:joanna.jia@wecistanche.com
Teibí
Cúlra:Géarmhíochaineduángortú(AKI) is casta bagrach don bheatha arb iad is sainairíonna é meath tapa ar fheidhm duánach, a tharlaíonn go minic tar éis máinliacht trasphlandúcháin. Mar sin féin, ní fios fós an mheicníocht mhóilíneach atá mar bhunús le forbairt AKI iar-thrasphlandúcháin (iar-Tx). Tá sé léirithe ag líon méadaitheach staidéar go bhfuil feidhmeanna ríthábhachtacha ag micrRNAnna áirithe (miRNAs) in AKI. Rinneadh iarracht sa staidéar seo na meicníochtaí móilíneacha in AKI iar-Tx a shoiléiriú trí líonra miRNA-mRNA rialála a thógáil.
Torthaí:Bunaithe ar dhá thacar sonraí (GSE53771 agus GSE53769), aithníodh trí phríomh-mhodúl, ina raibh 55 mRNA, 76 mRNA, agus 151 miRNAs, trí anailís líonra comh-léirithe géine ualaithe (WGCNA) a dhéanamh. Cuireadh an mind IP v4.1 i bhfeidhm chun idirghníomhaíochtaí príomh-mhodúil mRNA agus miRNAs a thuar, agus roghnaíodh na péirí miRNA-mRNA le muinín níos mó ná 0.2 chun líonra miRNA-mRNA rialála a thógáil ag Cytoscape. . Bhí an líonra miRNA-mRNA comhdhéanta de 82 nóid (48 mRNAs agus 34 miRNAs) agus 125 imill. D’fhéadfadh dhá miRNA (miR-203a-3p-3p{-3p-3p-205-5p)) agus ERBB4 a bhfuil céimeanna nóid níos airde acu i gcomparáid le nóid eile ról lárnach a bheith acu in AKI iar-Tx. Ina theannta sin, léirigh anailís conair Ghéin Ontology (GO) agus Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) go raibh baint ag an líonra seo go príomha leduán-/feidhmeanna a bhaineann le duánach agus conairí comharthaíochta PI3K–Akt/HIF-1/Ras/MAPK.
Conclúid:Thógamar líonra miRNA-mRNA rialála chun léargais nua a sholáthar ar fhorbairt AKI iar-Tx, a d'fhéadfadh cabhrú le bithmharcóirí nua nó drugaí teiripeacha a aimsiú chun an cumas réamh-mheastacháin agus idirghabháil luath a fheabhsú agus chun ráta básmhaireachta AKI a laghdú tar éis trasphlandúcháin.
Eochairfhocail: Géarmhíochaineduángortú, Trasphlandú duánach, WGCNA, líonra miRNA–mRNA
propiedades cistanchele haghaidhduán
Cúlra
Mar chineál tinneas criticiúil cliniciúil le caillteanas tapa ar fheidhm duánach agus básmhaireacht ard,géarmhíochaineduángortú(AKI) go coitianta i bhfaighteoirí trasphlandúcháin, rud a d’fhéadfadh teip trasphlandúcháin agus bás a fháil [1]. Tá diagnóis agus cóireáil thráthúil ríthábhachtach chun prognóis na n-othar a bhfuil AKI acu a fheabhsú, ach cuirtear bac orthu faoi láthair mar gheall ar an easpa táscairí sonracha maidir le réamh-mheastachán luath, meastóireacht grádaithe, agus monatóireacht ar éifeacht leigheasacha. Ós rud é gurb é AKI an tinneas criticiúil is coitianta i réimsí ildisciplíneacha, tuairiscíodh líon méadaitheach staidéar faoi AKI le scór bliain anuas [2-4]. Mar sin féin, níl an pathogenesis de AKI soiléir fós.
Is cineál RNA beag neamhchódaithe é microRNA (miRNA) ina bhfuil thart ar 22 núicléatídí, atá in ann ceangal a dhéanamh leis an 3′-UTR de na sprioc-mRNAs ag an leibhéal iar-thscríbhinne chun feidhmeanna tábhachtacha fiseolaíocha agus pathfiseolaíocha éagsúla a chur i bhfeidhm i gcealla [5] ]. Tuairiscíodh go bhfuil miRNAs in ann éagsúlacht mRNAs mamaigh a rialáil [6], agus d'fhéadfadh grúpa mór miRNAs díriú ar mRNA amháin, rud a léiríonn róil miRNA i rialáil géine ba cheart go léirmhíneofaí trí líonraí casta [7]. Le blianta beaga anuas, tá méadú easpónantúil ag staidéir ar líonra mRNA-miRNA, mar go gcreidtear go gcuidíonn sé le meicníocht mhóilíneach galair éagsúla a aimsiú, lena n-áirítear neuroblastoma [8], diaibéiteas cineál 2 [9], agus hemorrhage intracerebral spontáineach [10]. Fuair staidéir le déanaí go gcuirfeadh na hathruithe ar léiriú mRNA agus miRNA isteach ar iomadú agus apoptosis cealla duánach, a bhaineann le tarlú agus forbairt AKI [11, 12]. Mar sin féin, is beag sonraí a foilsíodh ar an ngréasán féideartha mRNA agus miRNA in AKI tar éis trasphlandúcháin.
I ré an mhíochaine bheachtais, is féidir le sonraí seicheamhaithe ard-thréchuir in éineacht le hanailís éifeachtach bithfhaisnéisíochta spriocghéinte agus meicníochtaí féideartha a chuireann le dul chun cinn AKI a shainaithint. Is modh é anailís líonra comh-léirithe géine ualaithe te (WGCNA) a úsáidtear go forleathan chun rialtóirí lárnacha galair a aimsiú, toisc go bhfuil sé de chumas aige géinte a bhraisliú le patrúin léirithe comhchosúla i modúil (ina bhfaightear rialtóirí lárnacha go coitianta) agus anailís a dhéanamh ar an gcaidreamh. idir modúil agus tréithe nó feinitíopaí sonracha [13]. I staidéar nua-fhoilsithe ar neoplasia intraepithelial ceirbheacsach (CIN), rinneadh WGCNA chun sé mhodúl a bhaineann le galair a aithint, as a ndearnadh scagadh ar 31 géinte mol iarrthóra le haghaidh cóireála CIN [14]. Ní hamháin go bhfeabhsaíonn anailís bithfhaisnéisíochta éifeachtúlacht an taighde ar fheidhmeanna bitheolaíocha ach cuireann sé faisnéis iontaofa ar fáil freisin chun meicníochtaí móilíneacha a iniúchadh [15, 16]. Bunaithe ar na tacair shonraí móra de phróifílí slonn mRNA agus miRNA san othar céanna, d'fhéadfadh iniúchadh a dhéanamh ar an líonra miRNA-mRNA rialála cabhrú le meicníochtaí móilíneacha na ngalar a shoiléiriú [17, 18].
Sa staidéar seo, bhí na tacair sonraí slonn GSE53769 (mRNA) agus GSE53771 (miRNA), faoi seach, faoi réir WGCNA chun príomh-mhodúil a bhaineann le AKI iar-Tx a shainaithint. Ina dhiaidh sin, tógadh líonra rialála miRNA-mRNA chun na meicníochtaí epigenetic atá mar bhonn le dul chun cinn AKI iar-Tx a shoiléiriú, rud a sholáthróidh treo féideartha do thaighde cliniciúil amach anseo.
Torthaí
Sainaithint na bpríomh-mhodúil a bhaineann le post-Tx AKI bunaithe ar thacar sonraí GSE53769
De réir halgartaim comhghaolaithe agus meánnasctha Pearson, cnuasaíodh 36 sampla agus léirítear an dendrogram sampla agus an léarscáil teasa trait in Fíor 1a; fuaireamar amach go raibh GSM1300317 (a bhaineann leis an ngrúpa iar-Tx PBX) cnuasaithe leis féin agus go bhféadfadh sé a bheith ina asluiteach. Mar sin, baineadh úsáid as an plota ag-SNE (t-dáileadh comharsan stochastic leabú) chun a chinntiú nach mbeidh tionchar ag an sampla seo ar na hanailísí ina dhiaidh sin. Mar a léirítear i gComhad Breise 2: Fíor S2, ní raibh aon asluiteach soiléir ann tar éis an laghdaithe toise, agus mar sin, chuamar ar aghaidh leis an WGCNA. Mar a léirítear i bhFíor 1b, roghnaíodh cumhacht bog-tairseach 9 chun carachtar saor ó scála an líonra comhléirithe géine a ráthú (Fíor 1b). Taispeántar an histeagram de nascacht líonra agus an plota log-logála comhfhreagrach i gcomhad breise 3: Fíor S3A-B; ba é an R2 ná 0.89, rud a thugann le fios go raibh topology saor ó scála comhlíonta. Soláthraítear faisnéis mhionsonraithe ar innéacsanna ft tairsí boga lena n-áirítear k, R2, agus R2 feistithe i gComhad Breise 10: Tábla S1. Deich gcinn, tríd an meánchnuasú ordlathach nascála, roinneadh géinte le patrúin cainte comhchosúla i modúil (Fíor 1c). Chun idirdhealú níos fearr a dhéanamh ar mhodúil le patrúin léirithe éagsúla, leithdháileadh dathanna éagsúla ar gach modúl. Mar a léirítear i bhFíor 1d, tógadh dendrogram cnuasaithe modúil a ghin 18 modúl san iomlán. Bhí na géinte sa mhodúl liath nach féidir a shannadh do na 17 modúl eile. Léirítear léarscáil teasa a dhéanann cur síos ar an gcomhghaol idir tréithe cliniciúla agus modúil i bhFíor 1e. I measc na modúl seo, léirigh an modúl dubh an comhghaol dearfach is airde le post-Tx AKI (P=0.002, R=0.5), agus léirigh an modúl tan an comhghaol diúltach is láidre le post-Tx AKI (P=4e−05, R= -0.63). Mar sin, roghnaíodh an dá mhodúl seo mar phríomh-mhodúil. Soláthraítear sannacháin mRNAanna i modúil dhubh agus tan i gComhad Breise 11: Tábla S2.
Líonra géine-géine agus anailís saibhrithe feidhme sna modúil dubh agus tan
Mar a léirítear i bhFíor 2a, ba é an chomhéifeacht comhghaolaithe de bhallraíocht modúil (MM) vs. suntas géine (GS) sa mhodúl dubh ná 0.57 le P=5.5e−38. Aithníodh 14 ghéinte mol san iomlán sa mhodúl dubh, lena n-áirítear CLIC5, PCOLCE2, NDNF, ESRP1, ENPEP, RASAL2, SLIT2, PSAT1, NOX4, GDA, CNTN3, CFAPP221, CA2, agus ZNF311 (Fíor 2b). Deich gcinn, rinneadh anailís saibhrithe cosáin GO agus KEGG ar na géinte sa mhodúl dubh. Mar a léirítear i bhFíor 2c, fuaireamar amach gurbh iad na téarmaí GO ba shaibhre sa chatagóir de phróiseas bitheolaíoch (GO-BP).duánforbairt, forbairt córas duánach, agus rialú easghluaiseachta ERK1/2. Ba iad na téarmaí GO is saibhrithe sna catagóirí eile (GO-CC agus GO-MF) an chuid apical den cheangail móilín greamaitheachta cille agus cille (Fíor 2d, e). Le haghaidh anailíse cosáin KEGG, saibhríodh na géinte seo go príomha i gcomharthaíocht MAPK agus conairí comharthaíochta Raq1 (Fíor 2f).
The genes of the tan module underwent the same analysis. Te scatter plots of MM versus GS in the tan module (cor=0.6, P=4.2e−18) are shown in Fig. 3a. The gene-gene network centered on hub genes in this module is depicted in Fig. 3b. As we can see, the tan module contained 12 hub genes including DMXL1, MAF, GPHN, MYOF, CDK14, and QDPR. The functional annotation of genes in the tan module is depicted in Fig. 3c–f, indicating that the black module genes were primarily enriched in functions of the coenzyme metabolic process, the extrinsic component of the plasma membrane, and coenzyme binding, as well as pathways of folate (FA) biosynthesis. Detailed information of differentially expressed genes (defined by log2 fold change>0.1 agus p-luach<0.05 when="" comparing="" their="" expression="" in="" post-tx="" aki="" group="" to="" that="" in="" zero-hour="" aki="" group)="" in="" black="" module="" and="" the="" tan="" module="" is="" provided="" in="" additional="" file="" 4:="" figure="" s4="" and="" additional="" file="" 5:="" figure="" s5,="">
Sainaithint na bpríomh-mhodúil a bhaineann le post-Tx AKI bunaithe ar thacar sonraí GSE53771
Chun rólanna miRNA in AKI iar-Tx a fhiosrú, rinneamar WGCNA do miRNAs bunaithe ar thacar sonraí GSE53771. Bhí céimeanna tógála an líonra comhléirithe do miRNAnna cosúil leis na céimeanna do mRNAnna. Taispeántar an dendrogram samplach agus an léarscáil teasa trait in Fíor 4a. Chun líonra saor ó scála a chinntiú, socraíodh an chumhacht bog-tairseach mar 6 (Fíor 4b). Taispeántar an histeagram de nascacht líonra agus an plota log-logála comhfhreagrach i gcomhad breise 3: Fíor S3C-D; ba é an R2 ná 0.98, rud a thugann le fios gur sásaíodh topology saor ó scála go garbh. Soláthraítear faisnéis mhionsonraithe ar innéacsanna troighe bogthairseach lena n-áirítear k, R2, agus R2 feistithe i gComhad Breise 10: Tábla S1. Sainaithníodh trí mhodúl miRNA san iomlán, a bhí neamhspleách ar a chéile (Fíor 4c, d). Deich gcinn, rinneadh anailís ar chomhghaolú modúil miRNA le tréithe cliniciúla, agus léirigh an toradh gurbh é an modúl gorm miRNA an t-aon mhodúl a raibh baint shuntasach aige le AKI iar-Tx (P=0.003, R= − 0.36) (Fíor 4e). Mar sin, roghnaíodh an modúl miRNA gorm a bhí comhdhéanta de 76 miRNAs mar phríomh-mhodúl miRNA le haghaidh anailíse ina dhiaidh sin. Soláthraítear faisnéis mhionsonraithe ar na miRNAs seo i gcomhad breise 11: Tábla S2.
Líonra MiRNA-miRNA agus anailís saibhrithe feidhme sa mhodúl gorm miRNA
Mar a léirítear i bhFíor 5a, ba é 0.32 le P=5.8e−5 comhéifeacht comhghaolaithe MM in aghaidh GS sa mhodúl gorm miRNA. Léirigh líonra idirghníomhaíochta na miRNAs modúl gur aithníodh 17 miRNAs mol sa mhodúl miRNA gorm ( Fíor. 5 b ). Chun ról bitheolaíoch miRNAs sa mhodúl seo a fhiosrú tuilleadh, baineadh úsáid as spriocghéinte na miRNAs seo chun anailís saibhrithe feidhme a dhéanamh. Taispeántar torthaí anótáil feidhme i bhFíor 5c–e, rud a thugann le tuiscint go raibh baint shuntasach ag miRNAs an mhodúil miRNA gorm le téarmaí GO d’aistriú beag GTPase idirghabhála, forbairt faireoga, gníomhaíocht croí-rialtóra trascríobh, agus acomhal cloíte, chomh maith leis an Míreanna KEGG de chonair chomharthaíochta MAPK agus ionfhabhtú víreas leoicéime T-chealla 1 daonna.
Detailed information of differentially expressed miRNAs (defined by log2 fold change>0.1 agus p-luach<0.05 when="" comparing="" their="" expression="" in="" post-tx="" aki="" group="" to="" that="" in="" zero-hour="" aki="" group)="" in="" the="" blue="" module="" is="" provided="" in="" additional="" file="" 6:="" figure="">
Contógáil de rialála miRNA–mRNA líonra in post-Tx AKI
Baineadh úsáid as na géinte agus na miRNAs a bhunaigh, faoi seach, na príomh-mhodúil agus príomh-mhodúl miRNA chun an líonra miRNA-mRNA rialála a ghiniúint. Fuarthas iomlán de 1048 péire miRNA-mRNA tuartha i rang ardmhuiníne ó miRDIP v4.1 agus d’úsáid Cytoscape iad chun líonra a thógáil (Comhad breise 7: Fíor S7). Léirítear anótáil fheidhmiúil mRNAanna sa líonra seo i gcomhad Breise 8: Fíor S8, a thugann le fios go raibh baint ag na mRNAanna seo go príomha le greamaitheacht an fhoshraithe cille, forbairt córais urogenital, ceangailteach heparin, ceangailteach collaigine, cosán comharthaíochta AGE-RAGE i diaibéiteach. deacrachtaí, chomh maith le cosán comharthaíochta PI3K-Akt. Ina dhiaidh sin, chun an líonra a fháil a d’fhéadfadh ról lárnach a bheith aige i bpaitigineas iar-Tx AKI, roghnaigh muid na péirí miRNA-mRNA le muinín níos mó ná 0.2 chun líonra miRNA-mRNA rialála a ghiniúint (Fíor . 6). Bhí an líonra miRNA-mRNA rialála comhdhéanta de 82 nóid (48 mRNAs agus 34 miRNAs) agus 125 imill. Tar éis anailís a dhéanamh ar an líonra, fuaireamar miR-203a-3p, miR-205-5p, agus ERBB4 le céimeanna nóid níos airde i gcomparáid le nóid eile, agus tá na sonraí cainníochtaithe curtha ar fáil i gComhad Breise 12 : Tábla S3. Deich, léirigh anailísí feidhmiúla go raibh an t-iomlán de 48 mRNA saibhrithe go príomha i dtéarmaí GO i dtéarmaí morphogenesis feadán epithelial, forbairt nephron, forbairt córas urogenital, agus kinase próitéin receptor transmembrane (Fíor 7a-c). Ní raibh aon chonairí KEGG saibhrithe go mór ós rud é go raibh a bp-luachanna níos airde ná 0.05 (Fíor 7d). Maidir le tras-bhailíochtú, rinneamar comparáid idir ár dtorthaí reatha a fuarthas ó bhunachar sonraí miRDIP agus na torthaí ó bhunachar sonraí miRNet. San iomlán, aithníodh 75,699 péirí miRNA-mRNA de réir nóiméid, agus bhí trasnaíocht 117 péirí miRNA-mRNA idir torthaí an bhunachar sonraí miRNet agus bunachar sonraí miRDIP; tá an líonra rialála comhfhreagrach léirithe i gComhad Breise 9: Fíor S9B. Léirigh anailísí saibhrithe na bpéirí 117 miRNA-mRNA go raibh baint acu go príomha le rialáil dhiúltach ar eagrú comhpháirteanna ceallacha, mar fhreagra ar shubstaint orgánach sa chatagóir GO-BP; coimpléasc 4F fachtóir tionscnamh aistriúcháin eucaryotic, agus comhlacht núicléach sa chatagóir GO-CC; Gníomhaíocht gabhdóra SNAP, ceangailteach coimpléasc próitéine, gníomhaíocht tyrosine phosphatase próitéine faoin gcatagóir GO-MF, chomh maith le conairí KEGG a bhaineann le comharthaíocht carcanóma cille duánach, comharthaíocht prolactin, agus freagairt strus ocsaídiúcháin idirghabhála NFR2-. Ós rud é go raibh na torthaí saibhrithe feidhme thuas bunaithe ar phéirí miRNA-mRNA arna dtuar ag bunachair shonraí miRNet agus miRDIP araon, d'fhéadfadh siad a bheith níos ionadaí do na meicníochtaí epigenetic atá mar bhun leis an AKI iar-Tx.
Plé
Is casta coitianta é Post-Tx AKI tar éis máinliacht trasphlandúcháin, arb é is sainairíonna é meath tapa ar fheidhm duánach agus ar bhásmhaireacht ard [19]. Tá sé dúshlánach an t-am is fearr a fháil le haghaidh diagnóis luath agus idirghabháil luath AKI iar-Tx mar gheall ar an easpa táscairí sonracha do thuar luath, measúnú grádaithe, agus monatóireacht ar éifeachtúlacht. Chun saincheisteanna den sórt sin a shárú, tá sé ríthábhachtach iniúchadh a dhéanamh ar phaitmheicníochtaí agus bithmharcóirí féideartha AKI iar-Tx. In 2014, rinne Wilfingseder et al. rinne miRNA agus mRNA anailís microarray bunaithe ar eiseamal bithóipse trasphlandúcháin duánach le AKI agus d'aithin tuilleadh síniú móilíneach AKI-shonrach ag baint úsáide as anailísí léiriú géine difreálach (DEA) [20]. Mar sin féin, is féidir le DEA roinnt géinte tábhachtacha a eisiamh go héasca nach n-athraíonn a leibhéal cainte ach beagán, ach a bhfuil ról ríthábhachtach acu sna galair. Ina theannta sin, tá sé deacair a dhearbhú an raibh baint ag na mRNAs agus miRNA a cuireadh in iúl go difreálach sa bithóipse iar-Tx idir rialú agus AKI le AKI iar-Tx toisc go bhféadfadh léiriú neamhghnácha roinnt géinte a bheith mar thoradh ar Tx freisin. Léirigh staidéir mhéadaitheacha nach bhféadfaí tionscnamh agus dul chun cinn gach galair a rialáil le cúpla géinte, ach líonra de RNAanna iolracha [21, 22]. Mar sin, d'fhéadfadh tógáil líonra rialála RNA a bheith ina straitéis tuar dóchais inti chun forbairt galair a thuiscint agus teiripe nua a bhunú [23]. Mar chur chuige láidir bithfhaisnéisíochta, tá an cumas ag WGCNA líonraí comhghaoil simplí a fheabhsú trí na comhghaolta idir péirí aonair géinte a chainníochtú, chomh maith leis an méid a roinneann na géinte seo na comharsana céanna [24]. Cuimsíonn WGCNA ní hamháin géinte a chuirtear in iúl go difreálach, ach freisin géinte nach gcuirtear in iúl go suntasach go difreálach ach atá fós ina bpríomh-idirghabhálaí ar shaintréithe cliniciúla áirithe. Le blianta beaga anuas, cuireadh WGCNA i bhfeidhm i raon éagsúil daonna
déantar taighde ar ghalair chun bithmharcóirí a scagadh agus chun meicníochtaí móilíneacha is bun le forbairt galar a shoiléiriú [25, 26].
Sa staidéar reatha, bunaithe ar thacair sonraí microarray mRNA agus miRNA, aithníodh trí mhodúl a bhí comhghaolmhar go suntasach le AKI tar éis trasphlandúcháin trí úsáid a bhaint as WGCNA. Léirigh modúl te tan ina raibh 55 mRNA comhghaol suntasach diúltach le AKI iar-Tx. Thuairiscigh staidéir iomadúla go bhféadfadh tiúchan ard de FA necróis feadánacha géarmhíochaine a tháirgeadh mar ghiniúint criostail FA i bhfeadáin duánach, rud a fhágann go dtarlódh teip duánach [27, 28]. Bhí baint ag te mRNAnna sa mhodúl tan go príomha le conair bithshintéise FA, rud a thugann le tuiscint gurb é an conair seo is cúis le forbairt AKI iar-Tx. Ansin, toisc gur bhain an modúl is dearfaí le AKI iar-Tx, bhí an modúl dubh comhdhéanta de 80 mRNA. Go háirithe, bhain na míreanna is saibhrithe de na mRNAnna modúl dubh in anailís GO go príomha leis na feidhmeanna duánacha marduánforbairt agus forbairt nephron, ag deimhniú comhghaol ard an mhodúil seo le post-Tx AKI. Léirigh staidéar roimhe seo go n-imríonn an easghluaiseachta kinase extracellular rialaithe comhartha (ERK) ról bunúsach i ngníomh meicníochtaí deisiúcháin cúitimh le linnduángortú[29]. Léirigh ár staidéar go raibh na mRNAanna modúl dubh saibhrithe go suntasach freisin i bhfeidhmeanna an easghluaiseachta ERK1/2. Thairis sin, léirigh torthaí anailís conair KEGG go raibh dlúthbhaint idir na mRNAnna seo agus cosán comharthaíochta MAPK agus cosán comharthaíochta Ras. Tá sé doiciméadaithe den chuid is mó go bhfuil ról lárnach ag cosán MAPK in AKI trí athlasadh duánach, gortú feadánacha, agus bás cille a rialáil [30-32]. Glactar leis go huilíoch gur móilín comhartha iartheachtacha é an cosán MAPK/ERK i gcosán comharthaíochta Ras [33]. Léirigh na torthaí thuas go bhfuil AKI mar thoradh ar léiriú neamhghnácha ar roinnt géinte trí bhithshintéis FA, cosán comharthaíochta MAPK, agus cosán comharthaíochta Ras a rialú chun cur isteach ar fhorbairt duánach tar éisduántrasphlandú.
Deimhníodh le fianaise thurgnamhach méadaithe go bhfuil róil ríthábhachtacha ag miRNAanna áirithe maidir le AKI a bhrath, a chur chun cinn agus a idirghabháil [34]. Tá Amrouche et al. léirigh sé go bhfuil ról tábhachtach ag miR-146a san fhreagra tubular duánach, agus d’fhéadfadh srian a chur ar fhorbairt AKI le hathrialú na gníomhaíochta sin [35]. Chruthaigh staidéar roimhe seo go bhféadfaí miR-21 urinary a úsáid mar bhithmharcóir chun forbairt AKI a thuar tar éis máinliacht chairdiach [36]. Mar an t-aon mhodúl miRNA a bhaineann go suntasach le AKI iar-Tx sa staidéar seo, rinneadh an modúl gorm miRNA ina raibh 151 miRNAs a chomhghaolú go diúltach le AKI iar-Tx. Aithníodh go forleathan gur féidir le miRNAs léiriú a ngéinte sprice iartheachtacha a rialáil chun feidhmeanna bitheolaíocha a fheidhmiú. Dá réir sin, thuaramar spriocanna na miRNAs seo ag baint úsáide as "miRNAtap" agus "multiMiR" chun anótáil fheidhmiúil a dhéanamh. Ba chóir a thabhairt faoi deara gur saibhríodh spriocanna miRNAnna príomh-mhodúil go príomha freisin i gcosán comharthaíochta MAPK, rud a dhearbhaigh tuilleadh ról ríthábhachtach an chosáin MAPK sa phróiseas iar-Tx AKI.
Ina theannta sin, is gá líonra rialála miRNA-mRNA a aithint a bhféadfadh baint a bheith aige le pataigineas AKI iar-Tx mar ní féidir le géinte ná miRNAs forbairt AKI iar-Tx a rialáil go neamhspleách. Dhírigh formhór na staidéar roimhe seo ar miRNAs nó ar ghéinte amháin chun meicníocht AKI a shoiléiriú. Trí úsáid a bhaint as uirlisí bithfhaisnéisíochta, bhunaíomar ar deireadh líonra rialála miRNA-mRNA de AKI iar-Tx, a bhí comhdhéanta de 48 mRNA agus 34 miR NAs. I measc na 82 nód seo, léirigh miR-203a-3p, miR-205-5p, agus ERBB4 ardchéimeanna agus d’fhéadfadh gur nóid lárnacha iad sa líonra. Rinneadh imscrúdú ar éifeachtaí miR-205-5p ar ghalair duánacha roimhe seo. Schena et al. thuairiscigh go raibh comhghaol suntasach agus dearfach idir leibhéal slonn miR-205-5p le déine na hailse duánach agus nephrosclerosis hipirtheannas [37]. Mhol staidéar turgnamhach a rinne Sessa agus a chomhghleacaithe go bhféadfadh miR-205-5p a bheith ina bhithmharcóir móilíneach ar dhamáiste duánach [38]. Is beag staidéar a rinne imscrúdú ar róil miR-203a{{-3p{{{-3}p agus ERBB4) i bhforbairt AKI. Tá sé doiciméadaithe go bhféadfadh ERBB4 insiltí ocsaídiúcháin de ghaschealla mesenchymal d'aois a mhaolú trí leibhéil speiceas ocsaigin imoibríoch (ROS) a laghdú [39]. Is eol go maith go rachaidh gach orgán trasphlandaithe faoi mhéid áirithe de ghortú ischemia-reperfusion arna idirghabháil ag ardleibhéal ROS tar éis trasphlandúcháin agus a d’fhéadfadh a bheith ina AKI. Rinneamar tuairimíocht go bhfuil feidhm ag ERBB4 freisin maidir le leibhéil ROS a rialáil i bhforbairt AKI iar-Tx. Léirigh anailís saibhrithe Te GO ar na mRNAnna sa líonra seo gur saibhríodh na mRNAnna seo i roinnt feidhmeanna a bhaineann le forbairt duánach. Ina theannta sin, léirigh anailís saibhrithe KEGG go raibh baint ag an líonra seo go príomha le raon conairí a ndearnadh staidéar maith orthu, mar chonair chomharthaíochta PI3K-Akt, conair chomharthaíochta HIF-1, cosán comharthaíochta Ras, agus cosán comharthaíochta MAPK. Tá róil ríthábhachtacha cruthaithe ag an gcuid is mó de na conairí seo in AKI [30, 40, 41]. Chruthaigh na torthaí seo go ndearnadh ár n-anailís i gceart.
Le chéile, bhain ár staidéar, den chéad uair, úsáid as WGCNA in éineacht le hanailís miRDIP v4.1 chun na hidirghníomhaíochtaí is dóichí a aithint go cuimsitheach agus chun líonra rialála miRNA-mRNA a bhaineann le freagairt trasphlandúcháin a thógáil in AKI, a sholáthair réamhchreat agus roinnt nua-aimseartha. léargas chun meicníocht mhóilíneach fhorbairt AKI iar-Tx a shoiléiriú. Mar sin féin, ba cheart roinnt teorainneacha den staidéar seo a lua. Ar an gcéad dul síos, níor cláraíodh ach ocht gcinn de shamplaí bithóipse AKI iar-Tx sa staidéar seo, rud nár leor chun teacht ar chonclúidí iomlána inchreidte. Ar an dara dul síos, éilíonn an líonra rialála miRNA-mRNA staidéir bhreise i dturgnaimh bhitheolaíocht chliniciúil agus mhóilíneach le haghaidh bailíochtú. Ós rud é go bhfuil sé deacair sonraí cáilithe a fháil, níor cuireadh cineálacha eile RNAanna, mar RNAanna fada neamhchódaithe (lncRNAs) agus RNAs ciorclach (circRNAs), san áireamh, rud a d'fhéadfadh a bheith ina míbhuntáiste i soiléiriú cuimsitheach na meicníochta is bun le AKI post-Tx. Forbairt.
sochair gas cistanche ar fheidhm duáin
Conclúidí
Ar dtús d’éirigh linn líonra rialála miRNA-mRNA a bhaineann le AKI iar-Tx a thógáil trí úsáid a bhaint as anailís bhithfhaisnéisíochta. Léirigh na torthaí go bhféadfadh ról lárnach a bheith ag dhá miRNA (miR-203a-3p agus miR-205-5p) agus ERBB4 in AKI iar-Tx, agus i bhfeidhmeanna bitheolaíocha an miRNA). –saibhríodh líonra mRNA i bhfeidhmeanna a bhaineann le duán-/duánach agus conairí comharthaíochta PI3K-Akt/HIF-1/Ras/MAPK. Soláthraíonn an staidéar seo peirspictíocht chuimsitheach ar líonraí rialála chun an tuiscint ar an meicníocht mhóilíneach in AKI iar-Tx a mhéadú. Tá súil againn go mbeidh tairbhe ag baint leis an staidéar reatha chun bithmharcóirí nua nó drugaí teiripeacha a fhionnadh chun cumas réamh-mheastacháin agus idirghabhála luath a fheabhsú agus chun ráta básmhaireachta AKI tar éis trasphlandúcháin a laghdú.
Modhanna
Déan staidéar ar dhearadh agus ar bhailiú sonraí
Léirítear dearadh foriomlán an staidéir seo i gComhad Breise 1: Fíor S1. Íoslódáladh na sonraí micrea-eagraithe incháilithe go léir ó bhunachar sonraí Gene Expression Omnibus (GEO) (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/). Is tacar sonraí slonn mRNA é tacar sonraí GSE53769 a rinneadh trí úsáid a bhaint as Affymetrix GeneChip® Human Gene 2.0 ST Array; Is tacar sonraí slonn miRNA é tacar sonraí GSE53771 arna anailísiú ag Affymetrix GeneChip® miRNA 3.0 Array. Bhí an dá thacar sonraí seo comhdhéanta de 18 sampla bithóipse náid uair an chloig agus 18 iar-trasphlandú (Tx) ó 18 faighteoir allagraft duánach (ocht le neacróis tubular géarmhíochaine gan diúltú a shainmhínítear mar AKI agus deich bithóipse prótacail gan paiteolaíochta (PBX) arna sainmhíniú mar rialuithe) agus curtha isteach ag Wilfinseder agus comh-oibrithe [20]. Roinneadh na samplaí seo i gceithre ghrúpa, is iad sin AKI náid uair an chloig, PBX náid uaireanta, AKI iar-Tx, agus PBX iar-Tx. Baineadh úsáid as an dá thacar sonraí, faoi seach, chun an líonra comhléirithe a thógáil, trína bhféadfaí príomh-mhodúil mRNA/miRNA a bhaineann le post-Tx AKI a shainaithint, rud a cheadódh tógáil líonra rialála miRNA-mRNA a thiomáineann dul chun cinn AKI iar-Tx. .
Tógáil na líonraí comhléirithe
WGCNA is a widely used method to construct co-expression networks that allow the discovery of gene modules, where coordinated expression patterns of the intra-module genes could be identified and related to external clinical phenotypes. In this way, the search for core disease regulators could be narrowed down and confined to the clinically significant modules [13]. Given the foregoing, WGCNA has greatly improved the efficacy of data mining; therefore, in this study, the R package "WGCNA" was utilized to construct co-expression networks based on the expression profiles of mRNAs and miRNAs, respectively. An optimal soft threshold power β, the minimum power parameter that satisfied the scale-free topology (as manifested by scale-free topology ft index>0.85), cinneadh ar dtús. Ansin, tógadh líonra comhléirithe saor ó scála bunaithe ar an maitrís cóngarachta. Fuarthas an maitrís cóngarachta ag baint úsáide as an bhfoirmle: Adjacencyk,j=corc, j- , áit a gcomhfhreagraíonn k agus j do dhá ghéin treallach agus úsáidtear an chun béim a chur ar an gcosúlacht láidir idir k agus j, rud a chinntigh go raibh péirí géine le cosúlacht íseal fágfar ar lár é le linn sannadh modúil. Deich gcinn, aistríodh an mhaitrís cóngarachta go maitrís forluí toipeolaíoch (TOM). Trí úsáid a bhaint as beart neamhchosúlachta bunaithe ar TOM, ghin an dendrogram crann géine trí bhraisliú ordlathach meánnasctha, agus cnuasaíodh géinte le patrúin cainte comhchosúla i modúil éagsúla (socraíodh an t-íosmhéid modúil go 30).
luibh cistánachis féidir a chóireáilduángalarfeabhasfeidhm duánach
Sainaithint na modúl comhghaol suntasach
Baineadh úsáid as modúl eigengenes (MEs), a dhéanann achoimre ar phatrúin slonn géine mar phróifíl aonair shaintréithe laistigh de mhodúl ar leith, chun comhghaol féideartha géinte le tréithe éagsúla a mheas chun tábhacht gach modúil a chinneadh. Ba ionann suntas géine (GS) agus an comhghaol idir géinte agus tréithe cliniciúla éagsúla, agus sainmhíníodh meán-GS na ngéinte go léir i modúl mar shuntas modúil (MS), arna shloinneadh mar MS {{{0}}n- ni{ {2}}GSi (n=líon géin laistigh de mhodúl). Tar éis comhghaol Pearson idir MEanna agus tréithe cliniciúla a ríomh, sainmhíníodh na modúil leis an R dearfach nó an diúltach is ísle (comhéifeacht comhghaoil) le AKI iar-Tx le scoite p-luachanna comhghaolaithe de 0.05 mar phríomh-mhodúil. Leanamar an sreabhadh oibre caighdeánach a mhol údair WGCNA [13], agus níor rinneadh ceartú p-luach le haghaidh tástála iolrach ós rud é go bhfuil comhéifeacht Pearson R agus p-luach comhghaolaithe leordhóthanach le haghaidh roghnú modúl suntasach [13]. Léirigh déine an dath sa léarscáil teasa neart an chomhghaolaithe. Chun staidéar níos fearr a dhéanamh ar phríomh-mhodúl, rinneadh anailís ar chomhghaolú géinte modúil agus rinneadh an líonra idirghníomhaíochta géine-géine a léirshamhlú ag an anailísí líonra Cytoscape v3.7.2 [42]. Sa líonra seo, measadh go raibh na géinte le leibhéal ard, ina raibh nóid an-idirnasctha sa mhodúl, mar ghéinte mol. Braitheadh na géinte mol seo tríd an anailís a dhéanamh leis an mbreiseán MCODE in Cytoscape.
Regulatory miRN / A–mRN / A network carstructiar
Trí úsáid a bhaint as an uirlis ar líne miRDIP v4.1 fuarthas na hidirghníomhaíochtaí idir na géinte modúil agus miRNAs. Roghnaíodh deich gcinn, na péirí miRNA-mRNA a bhfuil ard-mhuinín tuartha acu chun líonra rialála miRNA-mRNA a thógáil trí úsáid a bhaint as Cytoscape v3.7.2. Chun tras-bhailíochtú a dhéanamh, ár dtorthaí, fuarthas na hidirghníomhaíochtaí miRNA-mRNA freisin ó bhunachar sonraí miRNet.
Faonctiarl garichmgat analysis
Chun feidhmeanna féideartha na ngéinte sainaitheanta a thuiscint tuilleadh, rinneadh an anailís saibhrithe ar Ghéin Ontology (GO) agus anailís cosán Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) trí úsáid a bhaint as "braisle sorcóir" pacáiste R [44]; i gcásanna áirithe (Comhad breise 4: S4A, Comhad breise 5: S5A, Comhad breise 6: S6A agus Comhad Breise 9: S9C), ritheadh an fheidhm TCGAanalyze_ EAComplete i leabharlann TCGAbiolinks. Sa staidéar seo, coigeartaíodh torthaí téarmaí GO agus conairí KEGG leis an Benjamini–Hochberg (BH).P-luachanna<0.05 were="" considered="" to="" be="" significantly="">
Coscann Cistanche tubulosa galar duáin, cliceáil anseo chun an sampla a fháil
Déan tagairtns
1. Abu Jawdeh BG, Govil A. Géarghortú duán i suíomh trasphlandúcháin: diagnóis dhifreálach agus tionchar ar shláinte agus ar chúram sláinte. Adv Ainsealach Duán Dis. 2017; 24(4):228–32.
2. Cooke WR, Hemmilä UK, Craik AL, Mandula CJ, Mvula P, Msusa A, et al. Teagmhais, etiology agus torthaí na ngéarghortaithe duán a bhaineann le cnáimhseachas sa Mhaláiv: staidéar breathnadóireachta ionchasach. BMC Nephrol. 2018; 19(1):25.
3. Solé C, Pose E, Solà E, Ginès P. Siondróm hepatorenal i ré na díobhála duáin géarmhíochaine. Ae Int Of J Int Assoc Staidéar ae. 2018; 38(11): 1891–901.
4. Ostermann M, Liu K. Pathophysiology of AKI. Dea-Chleachtas Clin Anaes- an ithir. 2017; 31(3):305–14.
5. Saliminejad K, Khorram Khorshid HR, Soleymani Fard S, Ghafari SH. Forbhreathnú ar microRNAs: bitheolaíocht, feidhmeanna, teiripe, agus modhanna anailíse.... J Cill Fhisiol. 2019; 234(5):5451–65.
6. Friedman RC, Farh KK, Burge CB, Bartel DP. Is spriocanna caomhnaithe de mhicrRNAnna iad formhór mRNAanna mamaigh. Genome Res. 2009; 19(1):92–105.
7. Pan X, Wenzel A, Jensen LJ, Gorodkin J. Aithint ar fud an ghéinóim de bhraislí de shuíomhanna ceangailteacha microRNA tuartha mar iarrthóirí spúinse microRNA. PLoS A hAON. 2018; 13(8):e0202369.
8. Chen B, Hua Z, Qin X, Li Z. Micro-eagar comhtháite chun miRNAs an mhoil a aithint agus líonra miRNA- mRNA tógtha i neuroblastoma trí anailís bhithfhaisnéisíochta. Neurochem Res. 2020.
9. Liu HM, Huang Y, Li L, Zhang Y, Conga X, Wu LL, et al. Próifílí slonn microRNA- mRNA agus líonra feidhmiúil na faireoga submandibular i lucha diaibéitis de chineál 2 db/db. Arch Oral Biol. 2020; 120: 104947.
10. Iwuchukwu I, Nguyen D, Beavers M, Tran V, Sulaiman W, Fannin E, et al. Líonra rialála MicroRNA mar bhithmharcóirí d’urghabháil déanach in othair le hemorrhage intracerebral spontáineach. Mol Neurobiol. 2020; 57(5): 2346–57.
11. van Zonneveld AJ, Rabelink TJ, Bijkerk R. líonraí comhordaithe miRNA mar spriocanna teiripeacha geallta le haghaidh géarghortaithe duán. Am J Pathol. 2017; 187(1):20–4.
12. Wu J, Li DD, Li JY, Ceann YC, Li PC, Qiu L, et al. Aithint líonraí microRNA- mRNA a bhfuil baint acu le gortú cealla epithelial feadánacha duánach cisplatin. Eur J Pharmacol. 2019; 851:1–12.
13. Langfelder P, Horvath S. WGCNA: pacáiste R le haghaidh anailíse líonra comhghaoil ualaithe. Bitheolas BMC. 2008; 9:559.
14. Zhang X, Bai J, Yuan C, Long L, Zheng Z, Wang Q, et al. Anailís bithfhaisnéisíochta agus sainaithint géinte féideartha a bhaineann le pataigineas na neoplaise intraepithelial ceirbheacsach. J Ailse. 2020; 11(8):2150–7.
15. Li J, Lu L, Zhang YH, Xu Y, Liu M, Feng K, et al. Sínithe gaschealla leoicéime a shainaithint trí straitéis roghnaithe gné Monte Carlo agus meaisín veicteora tacaíochta. Ailse Gene Ther. 2020; 27(1–2):56–69.
16. Pan X, Zeng T, Yuan F, Zhang YH, Chen L, Zhu L, et al. Scagadh ar fheidhmeanna sínithe meitilation agus géine a bhaineann leis na fochineálacha de gliomas sóchán isisecitrate dehydrogenase-. Bith-theicneolaíocht tosaigh. 2019; 7:339.
17. Shen M, Amhrán Z, Wang JH. tá baint ag próifílí microRNA agus mRNA san amygdala le dúlagar agus athléimneacht de bharr strus i lucha óga. Síc-chógaiseolaíocht. 2019; 236(7): 2119–42.
18. An T, Amhrán Z, Wang JH. Meicníocht mhóilíneach de chóireáil luaíochta a chuireann feabhas ar iompraíocht dhúlagair a chothaítear le strus ainsealach a mheasúnaítear trí miRNA agus mRNA a sheicheamhú sa cortex réamhéadanach medial. Biochem Biophysis Res Commun. 2020; 528(3):520–7.
19. Zuk A, Bonnventre JV. Gortú duáin géarmhíochaine. Annu Rev Med. 2016; 67:293–307.
20. Wilfinseder J, Sunzenauer J, Toronyi E, Heinzel A, Kainz A, Mayer B, et al. Pataigineas móilíneach de ghéarghortú duán iar-thrasphlandúcháin: measúnú ar phróifílí mRNA agus miRNA an ghéine iomláin. PLoS A hAON. 2014; 9(8):e104164-r.
